南瑞電控發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)介紹.ppt

1、南瑞電控,努力超越 堅(jiān)持卓越 堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展 實(shí)現(xiàn)“一流四大”,專注勵(lì)磁20年, 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)示意圖, 勵(lì)磁系統(tǒng)布置圖, 配置說明, 系統(tǒng)各部件介紹, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器, 晶閘管整流, 滅磁及過電壓保護(hù), NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,四通道獨(dú)立調(diào)節(jié) 通道切換可靠性高 防護(hù)等級(jí)IP54 電磁干擾嚴(yán)酷4級(jí),全金屬屏蔽機(jī)箱 前插式板件結(jié)構(gòu) 板件外殼自散熱, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,前視,背視,表面貼裝 6層印制電路板,鋁合金壓鑄模件,俯視,全金屬插件，防塵、散熱、抗干擾,調(diào)節(jié)器硬件系統(tǒng),調(diào)節(jié)器電源系統(tǒng), NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,自動(dòng)通道CPU,手動(dòng)通道CPU,多通道

2、16位AD轉(zhuǎn)換器,FPGA,三、系統(tǒng)各部件介紹,嵌入式32位微處理器 主頻高達(dá)180MHz 處理速度高達(dá)200MIPS, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,2,1,3,4,自動(dòng)通道CPU,通訊功能強(qiáng)大 勵(lì)磁程序控制 周期3.3ms,三、系統(tǒng)各部件介紹,集DSP和MCU多種功能于一體 自帶AD采集單元 獨(dú)立脈沖輸出通道, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,2,1,3,4,手動(dòng)通道CPU,獨(dú)立純手動(dòng),三、系統(tǒng)各部件介紹,超大規(guī)模門陣列器件 高集成度和高可靠性 豐富的內(nèi)部互連資源, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,2,1,3,4,現(xiàn)場(chǎng)可編程 大規(guī)模邏輯門陣列FPGA,提高脈沖 控制精度 和可靠性,三、系

3、統(tǒng)各部件介紹,低功耗 高精度 高分辨率 六通道并行采樣 高轉(zhuǎn)換速率, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,2,1,3,4,多通道AD轉(zhuǎn)換器,采樣精度1 測(cè)量響應(yīng)時(shí)間3.3ms,三、系統(tǒng)各部件介紹, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,RS232接口 調(diào)試、下發(fā)程序,USB接口 錄波存儲(chǔ),以太網(wǎng)接口 高速示波器 遠(yuǎn)程診斷,GPS對(duì)時(shí),雙CAN接口 勵(lì)磁系統(tǒng)內(nèi)部通訊,RS485接口 現(xiàn)場(chǎng)總線,三、系統(tǒng)各部件介紹,三、系統(tǒng)各部件介紹,采用并聯(lián)PID+PSS2A控制模型 滿足IEEE 421.5及GB7409等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 符合電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算程序的模型設(shè)計(jì) 通過華北電科院組織的入網(wǎng)檢測(cè)試驗(yàn), 軟件功能特點(diǎn),

4、三、系統(tǒng)各部件介紹,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,控制規(guī)律:并聯(lián)PID 控制方式:AVR,FCR,恒Q,恒cost, 定角度 起勵(lì)方式:軟起勵(lì)、零起升壓、系統(tǒng)跟蹤 附加控制:調(diào)差、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS、勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器 限制器：欠勵(lì)瞬時(shí)限制、過勵(lì)延時(shí)限制、強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限制、最大勵(lì)磁電流限制、V/F限制、硅柜限制 保護(hù)器: 單（雙）PT斷線保護(hù)、空載過電壓保護(hù)、開機(jī)保護(hù)、過激磁保護(hù) 自檢自診斷：調(diào)節(jié)器具有電源、硬件、軟件三大類自檢功能 容錯(cuò)控制：自動(dòng)識(shí)別模擬量測(cè)量的錯(cuò)誤和開關(guān)量狀態(tài)的錯(cuò)誤，切換調(diào)節(jié)器控制方式 錄波和示波器：手動(dòng)錄波、故障或異常時(shí)自動(dòng)錄波并自動(dòng)生成錄波文件；在線示波器顯示,調(diào)節(jié)器軟件

5、系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,PID(AVR),采用余弦移相，移相角范圍10至150,控制方式,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,PID(FCR),采用余弦移相，移相角范圍10至150,控制方式,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,軟起勵(lì),t,UG If,起勵(lì) 根據(jù)整定值爬升 穩(wěn)定運(yùn)行,起勵(lì)方式,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,調(diào)差,附加控制,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS2B,附加控制,雙輸入型PSS模型，可有效避免反調(diào)。,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,典型的凸極同步發(fā)電機(jī)功率圓圖,限制器,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,欠勵(lì)限制,欠勵(lì)P/Q曲線,欠勵(lì)限制模型,限制器

6、,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,P/Q過勵(lì)限制,過勵(lì)限制曲線圖,P/Q過勵(lì)限制模型,限制器,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,限制器,強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限限制,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流瞬時(shí)超 過容許的整定值,轉(zhuǎn)子電 流發(fā)熱限制是限制轉(zhuǎn)子電 流不長(zhǎng)期高于整定值。 采用熱量積累的反時(shí) 限判別方式。,調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,V/F限制,伏赫茲（V/Hz）限制,限制機(jī)端電壓與發(fā)電 機(jī)頻率之比不高于整定值整定值和發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì) 有關(guān)系，一般是1.05-1.06。 發(fā)電機(jī)在此范圍內(nèi)能夠安 全運(yùn)行，保證全范圍出力。 主要在過電壓時(shí)和低頻 （低轉(zhuǎn)速）時(shí)起限制保護(hù) 作用。保護(hù)發(fā)電機(jī)、主變 防止過激磁。,限制器,調(diào)節(jié)器軟件

7、系統(tǒng),勵(lì)磁應(yīng)用軟件功能,判別 1.UF1與UF2采樣比較 2.負(fù)序電壓判斷（可有效避免雙PT斷線誤強(qiáng)勵(lì)） 處理 1.主從套自動(dòng)切換 2.使用斷線的該套由AVR轉(zhuǎn)到FCR,PT斷線,支持遠(yuǎn)程診斷 支持OPC技術(shù) 接口標(biāo)準(zhǔn)化且對(duì)外開放 數(shù)據(jù)變量智能擴(kuò)充 邏輯變量組態(tài)設(shè)計(jì) 通訊基于IEC61790-103 多通道采樣示波器功能, 自主研發(fā)的人機(jī)交互系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 監(jiān)控軟件主界面,三、系統(tǒng)各部件介紹, 數(shù)據(jù)顯示 參數(shù)設(shè)置 檢測(cè)與報(bào)警, AVR控件主界面,三、系統(tǒng)各部件介紹,具備查詢功能 存儲(chǔ)記錄1000條, 故障日志模塊,三、系統(tǒng)各部件介紹,直觀顯示參考曲線 直觀顯示當(dāng)前工況 五點(diǎn)擬合曲線設(shè)置, 過欠勵(lì)曲

8、線設(shè)置,三、系統(tǒng)各部件介紹,24通道高速采集 實(shí)時(shí)波形顯示 圖形分析功能, 采樣示波器,三、系統(tǒng)各部件介紹,多種變量循環(huán)錄波 具備自動(dòng)分析功能 自動(dòng)存儲(chǔ)錄波數(shù)據(jù), 在線錄波分析,三、系統(tǒng)各部件介紹, 開關(guān)量組態(tài),三、系統(tǒng)各部件介紹,靜電放電,快速瞬變 干擾,脈沖磁場(chǎng)抗擾度,浪涌沖擊抗擾度,工頻磁場(chǎng)抗擾度,1MHz脈沖群干擾,射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度,電壓突降和中斷,交流電源端 口諧波和諧 間波抗擾度,輻射電磁場(chǎng)干擾,3級(jí),試驗(yàn)等級(jí),4級(jí),5級(jí),各項(xiàng)試驗(yàn)均達(dá)到 相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的 最高等級(jí)要求！, 電磁兼容水平,三、系統(tǒng)各部件介紹, 系統(tǒng)各部件介紹, NES5100發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器, 晶閘管整流,

9、 滅磁及過電壓保護(hù),三、系統(tǒng)各部件介紹, FLZ-3500晶閘管整流裝置,三、系統(tǒng)各部件介紹,主回路交直流 側(cè)設(shè)置隔離刀 閘，便于測(cè)試 及維護(hù)并可在 線故障檢修, 主回路原理圖,三、系統(tǒng)各部件介紹,晶閘管組件串聯(lián)布置,進(jìn)口風(fēng)機(jī),高效鋁型材散熱器,冷卻風(fēng)道截面0.2m,冷卻風(fēng)速 5.5m/s,額定3500A時(shí)SCR結(jié)溫115,全壓400Pa 噪聲65dB 流量4000m/h,熱阻 0.035K/W, 散熱設(shè)計(jì),三、系統(tǒng)各部件介紹,自主設(shè)計(jì) SMC模壓件 固定散熱器,整流橋直流側(cè) 同極并排布置,進(jìn)口聚碳酸脂 板材間隔散熱 器、風(fēng)道內(nèi)壁,額定電壓2000V 的耐高溫電纜,耐壓水平達(dá) 15000V 脈

10、沖變壓器,主回路耐電壓AC10000V,電氣絕緣距離 滿足歐標(biāo)設(shè)計(jì), 耐電壓設(shè)計(jì),三、系統(tǒng)各部件介紹,并聯(lián)阻容過電壓吸收回路 進(jìn)口高壓低損耗防火防爆電容 吸收回路置于冷卻風(fēng)道內(nèi) 阻容元件采用金屬結(jié)構(gòu)件電氣連接 專用Saber軟件用于全工況過電壓吸收仿真校核, 過電壓吸收回路設(shè)計(jì),三、系統(tǒng)各部件介紹,意大利尼克達(dá)雙冗余風(fēng)機(jī),雙電源雙風(fēng)機(jī)操作回路,瑞士ABB SCR,Snubber阻容吸收, 柜內(nèi)正視圖,三、系統(tǒng)各部件介紹,直流側(cè)母排安裝位置,直流出線刀閘,分流計(jì),交流進(jìn)線刀閘,進(jìn)口Bussman快熔(板后),交流側(cè)母排安裝位置, 柜內(nèi)背視圖,三、系統(tǒng)各部件介紹, 系統(tǒng)各部件介紹, NES5100

11、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器, 晶閘管整流, 滅磁及過電壓保護(hù),三、系統(tǒng)各部件介紹,雙冗余滅磁控制邏輯 特殊的電氣回路設(shè)計(jì)保證主回路及控制回路耐電壓水平 進(jìn)口特制的過電流繼電器提供大滑差后備保護(hù)功能, 主回路原理圖,三、系統(tǒng)各部件介紹, 仿真試驗(yàn)環(huán)境,RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng),HyperSim實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng),四、試驗(yàn)及驗(yàn)證環(huán)境, 勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)環(huán)境,動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室,額定6000A電抗器,四、試驗(yàn)及驗(yàn)證環(huán)境, 生產(chǎn)設(shè)備環(huán)境,自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線,表面貼裝生產(chǎn)線,四、試驗(yàn)及驗(yàn)證環(huán)境, 測(cè)試試驗(yàn)環(huán)境,集成電路測(cè)試系統(tǒng),輻射功率測(cè)試系統(tǒng),四、試驗(yàn)及驗(yàn)證環(huán)境, 測(cè)試試驗(yàn)環(huán)境,電磁兼容實(shí)驗(yàn)室,標(biāo)準(zhǔn)3米法暗室,四、試驗(yàn)及驗(yàn)證環(huán)境

12、,全項(xiàng)目電磁抗擾度（EMS）測(cè)試、電磁干擾（EMI）測(cè)試,機(jī)械振動(dòng)跌落臺(tái), 測(cè)試試驗(yàn)環(huán)境,四、試驗(yàn)及驗(yàn)證環(huán)境,表示60萬千瓦及以上 大型機(jī)組，超過50臺(tái),表示30萬千瓦至60萬千瓦 的大型機(jī)組，超過200臺(tái),勵(lì)磁調(diào)節(jié)器總共 運(yùn)行臺(tái)數(shù)超過 1000臺(tái),勵(lì)磁系統(tǒng),國(guó)網(wǎng)電科院勵(lì)磁專業(yè)成果,大型火電勵(lì)磁系統(tǒng)業(yè)績(jī) 1 -國(guó)華綏中電廠 2*1000MW； 2 -國(guó)華徐州電廠 2*1000MW； 3 -華能沁北電廠 2*1000MW； 4 -國(guó)華綏中電廠 2*800MW； 5 湛江奧里油電廠 2*600MW； 6-湖南華潤(rùn)鯉魚江電廠 2*600MW； 7-陜西華能銅川電廠 2*600MW； 8-黑龍江華能鶴

13、崗電廠 2*600MW； 9-貴州黔東電廠 2*600MW； 10-山西和信武鄉(xiāng)電廠 2*600MW； 11-內(nèi)蒙古伊敏電廠 2*600MW； 12-華能營(yíng)口電廠 2*600MW； 13-河北華能上安電廠 2*600MW； 14-安徽巢湖電廠 2*600MW； 15-黑龍江七臺(tái)河電廠 2*600MW； 16 -內(nèi)蒙古霍林河電廠 2*600MW； 17-華能沁北電廠 2*600MW； 18-山東華能德州電廠 2*600MW；,大型火電勵(lì)磁系統(tǒng)業(yè)績(jī) 19-山東華能日照電廠 2*600MW； 20 -福建大唐寧德電廠 2*600MW； 21-陜西大唐彬長(zhǎng)發(fā)電廠 2*600MW； 22-河南國(guó)電滎陽電

14、廠 2*600MW； 23-河南國(guó)電滎陽電廠 2*600MW； 24-福建國(guó)電泉州電廠二期 2*600MW； 25-河北國(guó)華黃驊（滄東）電廠二期 2*600MW； 26-江蘇國(guó)華陳家港電廠 2*600MW； 27-河北國(guó)華定州電廠 2*600MW； 28-吉林華能九臺(tái)電廠 2*600MW； 29-廣東豐盛電廠 2*600MW； 30-華能平?jīng)鲭姀S二期 2*600MW； 31-內(nèi)蒙中電投大板電廠 2*600MW； 32-甘肅大唐崇信電廠 2*600MW； 33-內(nèi)蒙古鄂溫克電廠 2*600MW； 34-華潤(rùn)南京熱電廠 2*600MW； - -,大型火電勵(lì)磁系統(tǒng)業(yè)績(jī) 35-內(nèi)蒙古神華勝利電廠 2*

15、600MW； 36-國(guó)華呼倫貝爾寶日電廠 2*600MW； 37-華能威海電廠 2*600MW； 38-河南神火煤電電廠 1*600MW； 39-四川白馬循環(huán)硫化床電廠 2*600MW； 40-湖南華能岳陽二期 2*600MW； 41-江西中電投貴溪電廠 2*600MW； 42 -河南華潤(rùn)登封電廠 2*600MW； 43-內(nèi)蒙國(guó)電布連電廠 2*600MW； 44 -粵電廣東沙角C電廠 2*660MW； 45 -揚(yáng)州第二發(fā)電廠 2*660MW； 46-華能秦嶺電廠 2*660MW； 47-安徽馬鞍山當(dāng)涂電廠 2*660MW； ；,大型水電勵(lì)磁系統(tǒng)業(yè)績(jī) -長(zhǎng)江三峽右岸電站 12700MW； -長(zhǎng)江

16、三峽地下電站 4700MW； -長(zhǎng)江三峽溪洛渡電站 9770MW； -華能小灣水電站（云南） 4700MW； -官地水電站（雅礱江） 4700MW； -糯扎渡水電站（云南） 9650MW； -烏江彭水水電站(重慶) 5350MW； -華能景洪水電站（云南） 5350MW； -華能龍開口水電站（云南） 5350MW； -積石峽水電站（青海） 3340MW； -龍羊峽水電站（青海） 4320MW； -天生橋一級(jí)水電廠（貴州） 4300MW；,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)用業(yè)績(jī)統(tǒng)計(jì),南瑞電控勵(lì)磁系統(tǒng)取得的成果：,承擔(dān)三峽工程右岸12臺(tái)及地下4臺(tái)700MW及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)項(xiàng)目。 國(guó)內(nèi)唯一具有1000MW容量機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)業(yè)績(jī)。 600MW和800MW勵(lì)磁系統(tǒng)獲得了2004國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和2005國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 微機(jī)型數(shù)字式AVR1985年成功投運(yùn)，為世界首創(chuàng)。, 勵(lì)磁專有技術(shù),基于機(jī)械轉(zhuǎn)速矢量計(jì)算方法的PSS2A技術(shù), 主持或參與的電力標(biāo)準(zhǔn),主持標(biāo)準(zhǔn)制定： 大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件DL 大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置